學生DIY作品實現教學創新設計

楊賢

隨著新課程教育改革的實施，物理實驗教學顯得尤為重要，而所有物理實驗的開展都離不開恰當、合適的實驗器材，師生開發和研究適合課堂教學的實驗器材，既豐富了課堂教學，又對師生的動手創新能力的提高有積極的促進作用.本文以筆者在蘇科版八年級第四章《凸透鏡成像規律》教學中的幾個片段為依托，就學生DIY作品應用于初中物理課堂實現教學設計，談幾點認識.

1學生DIY作品活動的實施

找到一件合適的DIY作品，輔助教學，有計劃、有針對性地選取，而不是盲目地隨意選擇，材料容易獲得，必須是與教學內容相符合，能突出基本科學原理并切實可行的實驗器材.

在學習凸透鏡成像規律之前，讓學生DIY制作幻燈機.只需為學生準備好硬紙板，凸透鏡，小燈泡，干電池夾、開關、泡沫板等材料，通過一段錄好的視頻，指導學生完成.

學生自制幻燈機的過程中，會出現一些問題，然而這些問題在老師和家長的幫助下，每位同學都能夠完成作品，這使他們體驗到了一次成功的喜悅和滿足感.學生在制作幻燈機的時候不需要知道透鏡成像規律的知識，只需要按照圖紙制作.

學生制作完DIY作品后，教師給予激勵性評價和建議.并引導學生寫下制作過程和心得體會.DIY作品之所以能受到學生的歡迎，主要是學生們親自動手制作的，更加愛不釋手.這樣的活動大大提高了學生進一步研究作品原理的興趣.

2DIY作品實現創新教學設計

“凸透鏡成像規律”探究本身對學生來說具有一定的難度，要記憶的規律很多，由于初二學生剛學物理，對概念理解和規律分析都有欠缺，但學生的求知欲很強，動手心情很迫切.筆者在構思這堂課之前，最后選擇采用幻燈機的引入方式，并與學生DIY作品相結合.

【片段一】創設情境，導入新課

師：同學們，請看老師手中的字母F，它能發出紅色的亮光，請注意觀察，老師將它放進一個紙盒子里，請看屏幕上出現了什么？

生：一個倒立放大的顯示“F”光源的像.

師：這個紙盒是不是很神奇，誰能猜猜它到底是個什么樣的盒子，有誰知道？

生：它實際上是個幻燈機.

師：恭喜你，答對了.請問這個盒子里最重要的一個部件是什么？

生：凸透鏡.

師：幻燈機就是通過凸透鏡成像的裝置.課前，老師讓你們每個小組都制作了一個幻燈機，大家可以將它拿出來展示一下，你們的幻燈機能使用嗎？相信大家早已試過了，請大家用幻燈機成一個清晰的像在光屏上，觀察一下所成的像.非常好，大家都成功地完成了幻燈機的制作任務.

點評筆者在這堂課上盡力充分挖掘學生DIY幻燈機作品這個素材：先讓學生觀察所成的像，幻燈機可以成一個放大倒立的實像，教會學生對成像性質的描述.在上一節透鏡一課中學生用凸透鏡觀察遠處的物體和近處的物體，學生一般只能總結出兩種像，倒立縮小的實像和正立放大的虛像，教材對于幻燈機投影儀的介紹很少，即使介紹成像實例時也是一筆帶過，所以筆者認為在這里補充這個實驗，既可以增加學生的感性認識，又可以為后面介紹透鏡成像規律建立一個物理模型，并且這個模型是學生親自動手制作的，研究興趣非常大.

【片段二】提出問題、進行猜想

師：大家能試試使用自制的幻燈機將所成的像調大或者調小嗎？

介紹一下如何調節幻燈機，使像的大小改變？

生：拉伸紙盒，并且將幻燈機靠近屏幕，像就會縮小.

師：在拉伸紙盒的過程中，大家思考一下，我們改變了什么距離？底片到凸透鏡的距離我們把它稱為物距，（用大的幻燈機演示成像，讓學生來比較一下像的清晰程度）單單改變物距就行了嗎？大家注意觀察，這個像雖然變小了，可是它模糊了，要想得到清晰的像，我們還要將鏡頭靠近一些光屏.

點評這堂課引入的核心部分是調節幻燈機使原來所成的像變大或變小，這是學生對自制幻燈機進行研究的初體驗.通過調節，學生初步探究出拉伸紙盒物距變大，同時還要靠近光屏，使像變小的規律，進而得出透鏡成像的大小可能與物距和像距有關的猜想.

實驗探究過程中，筆者先幫學生細化了實驗步驟，從而一定程度上降低了學生理解凸透鏡成像規律的難度，進而得出凸透鏡成像規律.在本節課中，學生通過直觀體驗，發現問題，提出猜想，先學會找像，再學會找規律，使全體學生都能順利地完成探究全過程.

【片段三】課堂小結與評價

師：通過對凸透鏡成像規律的學習，你能說說自制幻燈機的成像原理是什么嗎？

生：f< u < 2f，成倒立放大的實像，v>2f.

師：一開始我們調節幻燈機成像大小，拉伸紙盒時，為什么所成的像就變小了？

生：因為物距增大，像距變小，像變小.

師：非常好，同學們請看這是一臺生活中的幻燈機，它可以將各種美麗的圖片成像在屏幕上，為了可以看到正立放大的圖像，我們將底片倒插入幻燈機.在使用時，先把屏幕上的像調整到需要的大小，再調節鏡頭的位置，直到這個像清晰為止.

師：通過這堂課的學習對你自制的幻燈機是否滿意，如何改進自己的幻燈機，大家可以討論一下，大膽地說出自己的想法.

生：我想讓幻燈機成像更加清晰.

生：想讓他成像更大，更亮.

生：我想做一個可以伸縮的鏡頭.

生：改變幻燈機的顏色，換不同厚度的凸透鏡對比，凸透鏡是會聚透鏡，越厚，會聚能力越強，會聚的光線更多，就能使像更清晰.

師：大家的設想非常好，要實現這些想法，一定要親自去動手實踐，這樣才能真正實現自己的創新.課堂是有限的，知識是無限的， 凸透鏡在生活中還有很多應用，比如照相機，這些色彩絢麗的圖片就是用照相機拍攝的.學了這堂課，你能自制一架簡易照相機嗎？

點評在透鏡規律探究完成以后，筆者又讓學生再探究幻燈機，思考幻燈機成像的規律是什么？這一設計不僅做到了前后呼應，還讓學生將成像規律和實例自然結合，讓學生覺得透鏡成像規律是非常有用的，通過學習這個規律，學生可以解釋生活中很多透鏡成像的現象.筆者設計的第二個問題是此次探究的升華：“對你所制作的幻燈機滿意嗎？想想你可以如何改進自己的幻燈機.”其實，這個問題筆者早已在前面的學習中埋下伏筆，讓學生用了不同焦距的凸透鏡進行探究，凸透鏡成像是不是也與焦距的長短有關呢？雖然這個問題可以放在下節課探究，不過已經有學生在談到自己改進意見的時候就想到用不同焦距的凸透鏡進行觀察對比了.

下課前，筆者給學生布置制作照相機的任務，學生非常興奮，躍躍欲試，正好在此時激發他們的創造發明的渴望，讓他們積極動腦動手.另外，自制的照相機和幻燈機，都是一個可以拉伸的紙盒，但一個是物距在紙盒里，一個是像距在紙盒里，這個現象只有在學生親自動手實踐制作以后，才能真正理解.同時，自制照相機為下一節課學習照相機和眼球又建立了一個生動的物理模型.

總之，學生通過課堂和課外的DIY體驗，所表現出的

創新的愿望都非常強烈.相信通過教師的積極引導，以及充分挖掘教材本身的創新元素，開發DIY物理實驗，充分利用生活中的資源.通過所有一線物理教師的努力，在不久的將來，我們所培養的學生中間肯定會誕生很多科學家、發明家.